MAKALAH TENTANG dan ALAT OPTIK

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Mungkin beberapa di antara kita harus memakai kacamata agar
dapat

melihat

dengan

baik.

Orangtua

kita

mungkin

juga

berkacamata. Kacamata adalah alat bantu bagi seseorang yang
memiliki kelainan pada matanya. Kacamata termasuk alat optik.
Sebenarnya, mata juga disebut sebagai alat optik. Alat optik lain
yang dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari adalah kamera.
Pernahkah kita menggunakan kamera untuk memotret sebuah
peristiwa? Dengan kamera, kita dapat memindahkan keadaan nyata
di sekitar kita ke dalam lembaran film, lalu memperbanyaknya dalam
bentuk gambar di atas kertas. Gambar hasil pemotretan akan persis
sama dengan kenyataan.
Selain mata, kacamata, dan kamera, masih dapat dijumpai
berbagai alat optik lain. Pembahasan tentang alat optik berhubungan
dengan cahaya, cermin, lensa, serta pembentukan bayangan akan
dibahas pada Bab selanjutnya.
B. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :
1. Untuk memenuhi tugas Mata Pelajaran Fisika sebagai salah satu
syarat pembelajaran yang diajarkan.
2. Untuk memperdalam pengetahuan penulis dalam bidang Fisika,
khususnya tentang alat-alat optik.
3. Untuk menjadi acuan bagi penulis dalam mengembangkan

ketrampilan

dan

kemampuan

menulis

khususnya

penulisan

makalah.

1

BAB II
PEMBAHASAN
ALAT-ALAT OPTIK

Alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya
menggunakan benda optik, misalnya cermin, lensa, atau prisma. Alat
optik memanfaatkan prinsip pemantulan dan atau pembiasan cahaya.
Ada beberapa alat optik antara lain kamera, lup, mikroskop, teleskop,
proyektor, dan episkop.

1) KAMERA
-

Kamera adalah alat optik yang berguna untuk menghasilkan
gambar melalui proses fotografi, yaitu proses menghasilkan
gambar dengan cahaya pada film. Pada kamera terdapat sebuah
lensa cembung untuk membiaskan sinar dari benda hingga
bayangan yang jatuh di film sebagai layar. Benda yang akan
dipotret ditempatkan pada jarak lebih besar daripada 2 f (2 kali
jarak titik api) di depan lensa. Hal ini dimaksud bahwa bayangan
akan jatuh antara f dan 2 f yang memiliki sifat diperkecil, nyata
dan terbalik.

-

Prinsip kerja kamera dan mata adalah sama. Apabila mata melihat
benda, sinar dari benda yang masuk ke mata dibiaskan lensa
mata. Bayangan jatuh di layar mata atau retina. Sifat bayangan
yang terjadi nyata, diperkecil dan terbalik. Pelat film berupa
celluloid, pelat itu dilapisi gerak bromida dan sangat peka
terhadap cahaya. Apabila bayangan objek mengenai pelat film
akan tercetak sebagai gambar negatif. Setelah proses pencucian,
film dapat dicetak sebagai gambar positif pada kertas foto.

2) MATA
-

Mata adalah salah satu bagian tubuh manusia yang berfungsi
sebagai alat/indera penglihatan. Mata memiliki diameter sekitar
2,5 cm.

2

1. Bagian-Bagian Mata

a. Sklera
b. Kornea
c. Aqueous humour
d. Lensa mata
e. Vitreous humour
f. Iris
g. Retina
h. Pembuluh darah (koroid)
i.

Otot-otot siliar dan sendi perekat

j. Pupil
2. Lensa Mata

Gambar 1. Mata, indera penglihatan dan bagian-bagiannya
-

Bentuk mata menyerupai bola. Pada bola mata terdapat benda
bening yang disebut lensa mata. Lensa mata bersifat tembus

cahaya. Lensa mata berupa lensa cembung. Lensa mata memiliki
fungsi membiaskan sinar-sinar yang datang ke mata. Dengan
demikian bayangan benda dapat tepat jatuh di retina mata. Jadi
mata memiliki fungsi seperti pada kamera. Oleh karena itu mata
disebut alat optik.

3. Proses terjadinya bayangan pada retina
-

Pupil adalah

: Bagian mata yang berfungsi mengatur besar
kecilnya cahaya yang masuk ke bola mata.

3

-

Retina adalah

: Selaput tipis di bagian belakang bola mata.
Lapisan itu paling banyak mengandung saraf
penglihatan.

-

Fovea/bintik kuning

:

adalah

bagian

retina,

tempat

berkumpulnya ujung-ujung saraf penglihatan
sehingga paling peka terhadap rangsangan

(impuls) cahaya.
Syarat kita dapat melihat benda adalah harus ada cahaya. Cahaya
dapat berasal langsung dari sumber cahaya/berasal dari cahaya
yang dipantulkan oleh benda-benda yang berada di sekeliling kita.
Cahaya masuk menembus kornea, terus melewati lensa mata.
Dan akhirnya sampai ke retina. Bayangan benda jatuh tepat di bintik
kuning, bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil. Bayangan itu
merupakan

rangsangan/informasi

yang

dibawa

oleh

saraf

penglihatan menuju pusat saraf penglihatan di otak. Di otak

rangsangan itu ditafsirkan dan barulah kemudian kita mendapat
kesan melihat benda.
Kesamaan antara kamera dan mata, adalah

-

cara kerja lensa kamera dan lensa mata dalam membentuk
bayangan. Keduanya sama-sama memiliki sifat nyata, terbalik,
dan diperkecil.
Perbedaan antara kamera dan mata

Pembeda
- Cara
memfokuskan
bayangan
- Alat
cahaya

Kamera
- Memaju-mundurkan

lensa kamera

Mata
- Lensa mata
akomodasi

- Diafragma

- Pupil

- Pelat film

- Selaput retina

ber-

pengatur

- Tempat jatuhnya
bayangan

4. Akomodasi Mata

4

Kemampuan mata untuk mengubah-ubah fokus mata disebut
daya akomodasi mata. Adapun peristiwanya disebut akomodasi.
Ada pula jenis daya akomodasi mata yaitu:
a. Mata tanpa akomodasi
Mata tanpa akomodasi adalah kondisi mata ketika lensa mata
agak datar atau kondisi otot-otot siliar dalam keadaan relaks
(santai). Sinar yang datang dari jauh tak terhingga dibentuk
bayangan pada bintik kuning. Titik paling jauh yang masih
dapat jelas dilihat oleh mata tanpa akomodasi ini disebut
dengan titik jauh punctum remotum (P. r). Untuk mata normal,
titik jauh mata tersebut berada di depan mata pada jarak tak
terhingga atau jarak jauh mata normal = P. r = ~ (tak
terhingga)

b. Mata berakomodasi
Mata

berakomodasi

adalah

lensa

mata

yang

mengatur

penyesuaian terhadap jarak benda dengan jalan mengatur
cembung dan pipihnya lensa sehingga bayangan jatuh di
retina. Apabila jarak benda sangat dekat, lensa akan cembung,
sebaliknya apabila lensa mata dalam keadaan secembungcembungnya dikatakan berakomodasi maksimum. Titik paling
dekat yang masih dapat dilihat punctum proximum (P. p) untuk
mata yang normal memiliki lensa mata dalam keadaan sepipihpipihnya,

dikatakan

berakomodasi

minimum

atau

tidak

berakomodasi.
3) ALAT-ALAT OPTIK LAIN
Kemajuan sains dan teknologi menuntut beragamnya alat bantu,
sesuai

dengan

kebutuhan

hidup

dan

keingintahuan

manusia,

beberapa alat optik yang merupakan alat bantu kerja manusia antara
lain;
A. Lup atau Kaca Pembesar

5

Lup adalah lensa positif yang digunakan untuk mengamati
benda-benda kecil agar tampak lebih besar dan lebih jelas. Lup
banyak digunakan oleh tukang arloji pada waktu mereparasi
kerusakan jam tangan. Perajin perhiasan pun memakainya untuk
memperoleh hasil pekerjaan yang baik.
1) Cara menggunakan Lup
a. Untuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan
diantara f dan o atau jarak benda (So) selalu lebih kecil dari
pada jarak titik api (f).
b. Untuk mata tidak berakomodasi, benda diletakkan tepat di
titik api (f) atau jarak benda (So) sama dengan jarak titik api
lup (f).
Untuk mengamati benda dalam waktu yang cukup lama,
sebaiknya mata tidak berakomodasi sehingga tidak cepat lelah,
jadi benda diletakkan tepat di titik api.
2) Perbesaran bayangan pada Lup
Jika berakomodasi maksimum, jarak bayangan benda titik
dekat punctum proximum, atau pada jarak baca normal adalah 25
cm, karena bayangan terjadi adalah maya. Si = 25 cm atau Si = -n
Berdasarkan persamaan lensa:
1
1
+
So Si

1

= f

1
1
−
So n

1

= f
1
So

1

1

= f +n
=

f +n
nf

1
nf
= f +n
So

Pembesaran M

=

=

Si
So

−
n
nf
f +
n

6

=

n( f + n)
nf

=

nf + n 2
nf

=

nf
n2
n
+
=1 +
nf
nf
f

Jadi perbesaran bayangan apabila mata berakomodasi maksimum
adalah:
M =

n
+1
f

Jika mata tidak berakomodasi, jarak bayangan di tempat jauh tak
terhingga atau Si = ~
Perbesaran bayangan:
M =

n
f

Keterangan
M : Perbesaran bayangan
n

: Jarak baca normal 25 cm

f

: Jarak titik api

Contoh:
1. Seorang

tukang

jam

mengamati

sebuah

sekrup

yang

panjangnya 0,2 cm. Ia menggunakan lup yang jarak titik apinya
10 cm. Jika punctum proximum orang tersebut 25 cm, tentukan
tinggi

bayangan

tentukan

tinggi

apabila

mata

bayangan

tidak

apabila

berakomodasi
mata

dan

berakomodasi

maksimum!
Penyelesaian:

Dik : n

: 25 cm

F

: 10 cm

ho

: 0,2 cm

Dit : a. hi apabila mata tidak berakomodasi
b. hi apabila mata berakomodasi maksimum
Jawab:
7

a. Mata tidak berakomodasi
M =

=

n
f

25
= 2,5 kali
10

hi = M. ho
= 2,5 x 0,2
= 0,5 cm
b. Mata berakomodasi maksimum
M =

=

n
+1
f

25
+1
10

= 2,5 + 1 = 3,5 kali
hi = M. ho
= 3,5 x 0,2
= 0,7 cm

B. Mikroskop
Mikroskop adalah alat optik untuk mengamati benda-benda
yang sangat kecil (mikro), misalnya bakteri dan kuman-kuman.
Perhatikan gambar berikut ini !

Gambar 2. Mikroskop
Sebuah mikroskop terdiri atas dua lensa positif yaitu lensa
objektif dan lensa okuler. Lensa objektif berada di dekat objek
atau benda, sedangkan lensa okuler berada di depan mata
pengamat.
Bagaimana

pembentukan

bayangan

pada

mikroskop?

Perhatikan gambar berikut ini !
8

Gambar 3. Pembentukan bayangan pada mikroskop
a. Lensa objektif berfungsi membentuk bayangan sejati, terbalik,
dan

diperbesar

dari

benda

yang

diamati

(AB)

untuk

memperoleh bayangan sejati, benda yang diamati diletakkan
diantara Fob an 2 Fob di depan lensa objektif. Bayangan A1 B1
yang dibentuk lensa objektif dan dianggap sebagai benda bagi
lensa okuler terletak antara Fob dan O.
b. Lensa okuler berfungsi membentuk bayangan maya, tegak dan
memperbesar (A2 B2) dan bayangan objektif A1 B1.
Perbesaran bayangan
a) Perbesaran lensa objektif :
b) Perbesaran lensa okuler
c) Perbesaran mikroskop
(1)Untuk mata tidak berakomodasi
(2)Untuk mata berakomodasi maksimum
Perbesaran Mikroskop
M = Mob . Mok
9

Keterangan
Siob

: Jarak bayangan dari lensa objektif

Soob

: Jarak benda dari lensa objektif

Siok

: Jarak bayangan dari lensa okuler

Sook

: Jarak benda dari lensa okuler

hiob

: Tinggi bayangan yang dibentuk lensa objektif

hoob

: Tinggi benda yang berada di depan lensa objektif

hiok

: Tinggi bayangan yang dibentuk lensa okuler

hook

: Tinggi benda yang berada di depan lensa okuler

n

: Jarak Punctum Proximum

D

: Jarak lensa objektif dan lensa okuler

Sook

: D – Siob

Mob

: Perbesaran lensa objektif

Mok

: Perbesaran lensa okuler

M

: Perbesaran mikroskop

Contoh :
1) Seseorang bermata normal mempunyai punctum proximum 25
cm, mengamati sebuah preparat dengan mikroskop. Jarak titik
api lensa objektif 1.25 cm dan lensa okuler 2,5 cm. Jika jarak
preparat 1,5 cm, berapa perbesarannya jika mata tidak
berakomodasi?
Penyelesaian:
Diketahui: n = 25 cm
Fob = 1,25 cm
Fok = 2,5 cm soob = 1.5 cm
Ditanyakan: M mata tidak berakomodasi
Jawab:
Lensa objektif
1
1
1
+
=
S o Ob
S i Ob
Fo b
1
1
1
+
=
1,5 S i Ob
1,25
1
1
1
=
−
S i Ob
1,25 1,5

10

=

36 30
−
45 45

=

6
45

Siob = 7,5 cm
Mob =

S i Ob
7,5
=
= 5 kali
S o Ob 1,5

Lensa okuler :
Karena mata tidak berakomodasi maka:
Mok

=

n
f ok
25

= 2,5 = 10 kali
M

= Mob. Mok
= 5 x 10
= 50

Jadi, perbesaran yang terjadi adalah = 50 kali.

C. Teleskop
Lup dan mikroskop adalah alat optik pandang dekat, yaitu untuk
mengamati benda-benda yang dekat letaknya. Teleskop atau
teropong adalah alat optik pandang jauh, yaitu untuk mengamati
benda-benda yang jauh jaraknya.
Teleskop adalah alat optik untuk mengamati benda-benda di bumi
atau di angkasa luar agar tampak lebih dekat dan jelas.
Teleskop atau teropong dibedakan menjadi dua, yaitu teropong
bintang dan teropong bumi.
1) Teropong Bintang
Teropong bintang adalah alat untuk mengamati benda-benda
angkasa luar, misalnya bintang, planet-planet, dan bulan. Ada
dua jenis teropong bintang, yaitu teropong bias dan teropong
pantul.
11

a. Teropong Bias
Teropong bias berupa tabung yang di dalamnya terdapat
dua lensa positif, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Jarak
titik api lensa objektif lebih besar daripada jarak titik api
lensa okuler. Karena benda yang diamati berada di tempat
yang sangat jauh, berkas sinar yang melewati lensa objektif
adalah berkas sinar sejajar. Bayangan yang terbentuk oleh
lensa objektif ialah nyata, terbalik, diperkecil, dan terletak di
titik apinya.

Gambar 4. (a) Teropong bias (b) Pembentukan bayangan pada teropong
bias
b. Teropong Pantul
Teropong pantul berupa tabung yang di dalamnya terdapat
cermin cekung dan cermin datar sebagai reflektor atau
pemantul, serta sebuah lensa cembung sebagai okuler.
Yang berfungsi sebagai objektif adalah cermin cekung.
2) Teropong Bumi
Teropong bumi adalah alat untuk mengamati benda-benda di
darat atau di laut yang jauh letaknya agar tampak lebih dekat
dan jelas. Ada dua jenis teropong bumi, yaitu teropong bias
dan teropong prisma.
a. Teropong Bias
Teropong bumi yang termasuk teropong bias terdiri atas
tiga buah lensa positif.

12

Gambar 5. (a)Teropong pantul (b) Pembentukan bayangan pada
teropong pantul
Yaitu lensa objektif, lensa pembalik, dan lensa okuler. Lensa
pembalik terletak di antara lensa objektif dan lensa okuler.
Lensa pembalik berfungsi memperoleh bayangan yang
dibentuk oleh lensa objektif.
Bayangan yang dibentuk lensa pembalik merupakan benda
bagi lensa okuler. Lensa okuler selanjutnya membentuk
bayangan maya, tegak dan diperbesar.
b. Teropong Prisma
1. Teropong Binokuler
Teropong binokuler menggunakan dua buah prisma sikusiku

sama

kaki

untuk

menggantikan

fungsi

lensa

pembalik. Kedua prisma disusun bersilangan satu dengan
lainnya. Teropong itu disebut teropong binokuler karena
menggunakan dua buah lensa okuler.
2. Periskop
Periskop menggunakan dua lensa positif sebagai lensa
objektif dan lensa okuler, serta dua buah prisma siku-siku
sama kaki sebagai reflektor.

Gambar 6. (a) Teropong binokuler (b) Pembentukan bayangan pada
teropong binokuler

13

Periskop digunakan sebagai teropong untuk mengamati
benda-benda di permukaan laut sehingga biasa dipasang
pada kapal selam.
Berkas

cahaya

permukaan

laut

yang

berasal

setelah

dari

melewati

benda-benda
lensa

di

objektif

dipantulkan sempurna oleh sisi-sisi miring kedua prisma.
Perhatikan Gambar di bawah ini !
Periskop dapat diputar 3600 sehingga dapat digunakan
untuk mengamati seluruh medan di permukaan laut.

Gambar 7. Pembentukan bayangan pada periskop
D. Proyektor
Proyektor

adalah

alat

optik

yang

digunakan

untuk

memproyeksikan gambar pada sebidang layar. Berdasarkan jenis
gambar yang dapat diproyeksikan, proyektor dibedakan menjadi
dua, yaitu diaskop dan episkop.
1. Diaskop
Diaskop adalah alat untuk memproyeksikan bayangan
nyata dari sebuah gambar diapositif. Gambar diapositif adalah
gambar positif tembus cahaya. Termasuk diaskop antara lain
proyektor film, slide proyektor, dan overhead proyektor (OHP).
a. Proyektor Film
14

Sebuah

proyektor

film

digunakan

untuk

memproyeksikan gambar tembus pandang. Gambar yang
satu dengan lainnya sebenarnya adalah gambar terputusputus dan merupakan gambar mati. Namun, karena diputar
dengan kecepatan tinggi, yakni 16 gambar setiap detik,
kesan yang ditangkap oleh mata kita adalah sebagai
gambar hidup.
Bayangan iring adalah kesan cahaya yang terjadi
dalam mata dan masih tetap berpengaruh lebih kurang

1
10

detik setelah cahaya yang menyebabkannya sudah tidak
ada lagi. Misalnya, apabila bara ujung lidi yang dibakar
dikibas-kibaskan dalam ruangan gelap, akan tampak kesan
garis cahaya, bukan titik cahaya. Oleh karena itu, apabila
sejumlah gambar tembus cahaya (gambar diapositif) diputar
lebih dari 10 gambar setiap detik, kesan bayangan yang
diproyeksikan di layar adalah gambar hidup.
b. Slide Proyektor
Slide

proyektor

adalah

proyektor

yang

memproyeksikan slide (film) satu demi satu ke bidang layar.
Bagian-bagian slide proyektor adalah sebagai berikut.
(1)

Lampu proyektor merupakan bagian utama. Lampu itu
sangat kuat memancarkan cahaya.

(2)

Cermin cekung, berfungsi mengumpulkan cahaya agar
daya pancar sinar proyektor lebih kuat.

(3)

Kondensor, berupa dua buah lensa cembung-datar
yang disusun bertolak belakang. Kondensor berfungsi
agar

sinar

jatuh

ke

slide

merata

ke

seluruh

permukaannya.
(4)

Filter, berfungsi melindungi slide dari panas yang
dihasilkan lampu proyektor.

(5)

Lensa

proyektor,

berupa

lensa

cembung

yang

berfungsi sebagai pembalik. Oleh karena itu, untuk
15

memperoleh bayangan tegak di layar, slide dipasang
terbalik.

Gambar 8. Pembentukan bayangan pada slide proyektor
c. Overhead Proyektor (OHP)
Overhead

proyektor

adalah

proyektor

untuk

memproyeksikan gambar diapositif.
Proyektor film dan slide proyektor hams digunakan di
ruangan yang gelap untuk memperoleh bayangan yang
tajam. Bagian-bagian OHP sama seperti slide proyektor.
Bagian-bagian itu ialah dua buah cermin datar untuk
memantulkan cahaya dan dua buah lensa cembung untuk
lensa proyektor. Perhatikan Gambar di bawah. Gambar yang
akan diproyeksikan diletakkan di meja objek.
2. Episkop
Episkop adalah proyektor untuk memproyeksikan gambargambar tidak tembus cahaya.

16

Gambar 9. (a) Overhead proyektor (b) Pembentukan bayangan pada
overhead proyektor
Episkop biasanya digunakan oleh seniman lukis untuk
mereproduksi lukisan, misalnya untuk membuat gambar pada
billboard atau papan reklame.
Gambar yang akan diproyeksikan, misalnya foto seorang
artis, diletakkan di meja objek. Sebagian cahaya yang berasal
dari dua buah lampu L1 dan L2 dipantulkan oleh gambar itu.
Seterusnya, cahaya tersebut ditangkap dan dipantulkan oleh
cermin datar ke lensa proyektor. Akhirnya, terbentuk bayangan
sejati dan diperbesar pada layar Perhatikan Gambar di bawah
ini.
Alat yang dapat dipakai, baik untuk episkop maupun
diaskop, dinamakan epidiaskop.

Gambar 10. Episkop, pembentukan bayangan pada episkop

17

BAB III
PENUTUP

A. Kesimpulan
Alat-alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih
komponennya menggunakan benda optik. Misalnya, cermin, lensa,
atau prisma.
Alat

optik

memanfaatkan

prinsip

pemantulan

dan

atau

pembiasan cahaya. Beberapa alat optik antara lain kamera, lup,
mikroskop, teleskop, proyektor, dan episkop.

B. Saran
Saran yang dapat penulis sampaikan ialah agar pembaca
dapat

mengetahui

betapa

pentingnya

alat-alat

optik

bagi

kehidupan manusia.

18

DAFTAR PUSTAKA

Drs. Agus Taranggono, Drs. Hari Subagyo, Abdul Khalim, S.Pd., Fisika
Untuk SLTP Kelas 2 Kurikulum 1994 Semester 1 dan Semester 2.
Bumi Aksara, Jakarta.

19

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah Tuhan Semesta Alam, yang karena atas limpahan rahmat dan
anugerah-Nyalah penulis dapat menyelesaikan tugas makalah ini dengan baik.
Tak lupa pula penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada
Guru Mata Pelajaran Fisika yang telah memberikan ilmu dan pengetahuannya kepada
penulis, terutama terkait penulisan makalah ini.
Adapun makalah ini penulis rangkum dari sumber yang dapat dipercaya yang
penyajiannya penulis sajikan dalam lembar Daftar Pustaka.
Penulis menyadari penulisan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu saran dan kritik sangat penulis harapkan guna penyempurnaannya di masa
mendatang.
Akhir kata semoga makalah ini dapat menambah ilmu pengetahuan dan
kemampuan kita dalam bidang Ilmu Fisika sebagaimana yang kita semua harapkan.

Ambon,

April 2009

Penulis

20 i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...........................................................................

i

DAFTAR ISI......................................................................................

ii

BAB I

1

PENDAHULUAN.................................................................
A........................................................................................................Latar
Belakang......................................................................

1

B........................................................................................................Tujuan

BAB II

Penulisan.....................................................................

1

PEMBAHASAN ALAT-ALAT OPTIK.......................................

2

1.........................................................................................................Kamer
a..................................................................................

2

2.........................................................................................................Mata
2
3.........................................................................................................Alat-

BAB III

Alat Optik Lain.............................................................

5

a. Lup atau Kaca Pembesar.........................................

5

b. Mikroskop................................................................

7

c. Teleskop..................................................................

10

d. Proyektor.................................................................

13

PENUTUP..........................................................................

17

A........................................................................................................Kesim
pulan...........................................................................

17

B........................................................................................................Saran
....................................................................................17
DAFTAR PUSTAKA

21
ii